KWALIFIKACJA ELE2 - STYCZEŃ 2020

PYTANIE NR 1.
Do urządzeń przenoszących energię elektryczną prądu przemiennego z jednego obwodu elektrycznego do drugiego z zachowaniem pierwotnej częstotliwości zalicza się
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Transformatory przenoszą energię elektryczną prądu przemiennego między dwoma obwodami (uzwojenie pierwotne i wtórne), zmieniając zwykle poziom napięcia, ale nie zmieniając częstotliwości. Generator wytwarza energię, silnik zamienia ją na mechaniczną, a urządzenie grzejne tylko ją pobiera.

Pełne wyjaśnienie:

Urządzeniem, które przenosi energię elektryczną prądu przemiennego z jednego obwodu do drugiego i robi to bez zmiany częstotliwości, jest transformator. Dzieje się tak dlatego, że transformator przekazuje energię przez sprzężenie magnetyczne między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym. W typowym zastosowaniu zmienia on wartości napięcia i prądu (zgodnie z przekładnią), ale częstotliwość po stronie wtórnej pozostaje taka sama jak po stronie pierwotnej, bo wynika bezpośrednio z częstotliwości zasilania.

Odpowiedź "generatory" jest błędna, ponieważ generator nie służy do przenoszenia energii z jednego obwodu do drugiego, tylko do wytwarzania energii elektrycznej z innej postaci energii (najczęściej mechanicznej). To inne zadanie funkcjonalne.

Odpowiedź "silniki" jest błędna, ponieważ silnik elektryczny jest odbiornikiem energii: pobiera energię elektryczną z obwodu i zamienia ją na energię mechaniczną. Nie jest elementem transferu energii pomiędzy dwoma obwodami elektrycznymi.

Odpowiedź "urządzenia grzejne" również jest błędna: grzałki, nagrzewnice czy inne odbiorniki rezystancyjne zamieniają energię elektryczną na ciepło. Nie tworzą oddzielnego obwodu wtórnego, do którego energia jest przekazywana w sensie transformacji.

W praktyce (także w instalacjach i urządzeniach związanych z gazownictwem) transformatory spotyka się m.in. w układach zasilania sterowania i automatyki, gdy potrzebne jest inne napięcie niż sieciowe lub gdy wymagana jest separacja galwaniczna dla bezpieczeństwa i odporności układu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Transformator to urządzenie elektryczne prądu przemiennego, które przekazuje energię między obwodami przez pole magnetyczne. Najczęściej służy do zmiany poziomu napięcia (w górę lub w dół) oraz do separacji galwanicznej, przy zachowaniu tej samej częstotliwości.
Częstotliwość napięcia wtórnego wynika bezpośrednio z częstotliwości zmian strumienia magnetycznego w rdzeniu, a ten jest wymuszony częstotliwością zasilania uzwojenia pierwotnego. Transformator nie "wytwarza" nowego przebiegu, tylko przenosi energię, więc częstotliwość pozostaje taka sama.
Generator zamienia energię mechaniczną (np. z turbiny lub silnika) na energię elektryczną, czyli ją wytwarza. Transformator nie wytwarza energii – przekazuje ją z jednego obwodu AC do drugiego, zwykle zmieniając napięcie i prąd, ale bez zmiany częstotliwości.
Silnik elektryczny jest odbiornikiem: pobiera energię z sieci i zamienia ją na ruch (moment obrotowy). Transformator nie wykonuje pracy mechanicznej i nie jest typowym odbiornikiem końcowym; jego zadaniem jest transfer energii między obwodami oraz dostosowanie parametrów zasilania.
Nie w sensie elektrotechnicznym. Urządzenie grzejne (np. grzałka) pobiera energię z obwodu i zamienia ją na ciepło, nie tworząc obwodu wtórnego ani nie przekazując energii do innego obwodu elektrycznego. To odbiornik, a nie element transformacji lub sprzężenia.
Kluczowe są: uzwojenie pierwotne, uzwojenie wtórne oraz rdzeń (najczęściej ferromagnetyczny), który prowadzi strumień magnetyczny. To dzięki sprzężeniu magnetycznemu napięcie indukuje się w uzwojeniu wtórnym, co umożliwia przekaz energii między obwodami.
Typowy transformator nie działa prawidłowo przy zasilaniu prądem stałym, bo do indukcji napięcia w uzwojeniu wtórnym potrzebna jest zmienność strumienia magnetycznego. Przy prądzie stałym po krótkim stanie przejściowym nie ma zmian strumienia, a dodatkowo rośnie ryzyko nasycenia rdzenia i przegrzania.
Transformatory mogą występować w zasilaniu obwodów sterowania i automatyki (np. gdy potrzebne jest napięcie niższe niż sieciowe), w układach separacji galwanicznej oraz w zasilaczach urządzeń pomocniczych. Wspierają bezpieczne dopasowanie zasilania do wymagań osprzętu.
Najmocniejsze wskazówki to: "przenoszenie energii między obwodami", "prąd przemienny", "zachowanie częstotliwości" oraz sugestia zmiany poziomu napięcia bez zmiany rodzaju energii. Jeśli w odpowiedziach są generator, silnik i odbiornik grzejny, to zwykle transformator jest właściwą klasą urządzeń.
Częsty błąd to mylenie "przenoszenia" z "wytwarzaniem" energii (wybór generatora) albo z "wykorzystaniem" energii (wybór silnika lub grzałki). Drugi błąd to ignorowanie warunku częstotliwości: transformator jej nie zmienia, a zmiana częstotliwości wymaga innych układów (np. przekształtników).
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 61% zdających egzamin. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Transformatory przenoszą energię elektryczną prądu przemiennego między dwoma obwodami (uzwojenie pierwotne i wtórne), zmieniając zwykle poziom napięcia, ale nie zmieniając częstotliwości."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Transformator" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Transformator (dostęp: 2026-02-27)
  • Encyclopaedia Britannica: "Transformer" – https://www.britannica.com/technology/transformer (dostęp: 2026-02-27)
  • All About Circuits: "Transformer Basics" – https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-9/transformer-basics/ (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podręcznik: podstawy elektrotechniki (dział: transformatory jednofazowe i trójfazowe)
  • Materiały szkoleniowe SEP (zakres podstaw: prąd przemienny, transformatory, bezpieczeństwo)
  • Notatki z fizyki/elektrotechniki: zależność napięć i przekładni transformatora oraz pojęcie częstotliwości

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego